ІНТЕГРОВАНИЙ ПІДХІД РОЗРАХУНКУ ВТОМНОЇ МІЦНОСТІ ЗВАРНИХ З’ЄДНАНЬ У МЕХАНІЗМАХ ТЮБІНГОУКЛАДАЧІВ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ПРОГРАМНОГО КОМПЛЕКСУ SOLIDWORKS EDUCATION EDITION - Панченко, Олена; Заболотний , Костянтин (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР, 2025)
Розроблено та обґрунтовано методологію оцінки довговічності зварних з’єднань у механізмах тюбінгоукладачів, враховуючи специфічні умови їхньої експлуатації. Зокрема, досліджено вплив різноманітних типів навантажень, що виникають під час роботи обладнання. Використано комплексний підхід, який включає як теоретичні розрахунки, так і експериментальні методи. Особливу увагу приділено моделюванню напружено-деформованого стану зварних з’єднань, визначенню місць концентрації напружень за допомогою методу скінченних елементів. Для оцінки довговічності конструкцій застосовано напівемпіричні методи, зокрема Hot Spot Stress та Effective Notch Stress, з подальшим детальним порівнянням отриманих результатів. У ході дослідження встановлено, що традиційні рекомендації щодо вибору параметрів для визначення напружень у зварних з’єднаннях методом Hot Spot Stress не завжди забезпечують адекватні результати для всіх можливих варіантів навантажень. Запропоновано удосконалений підхід до оцінки довговічності зварних з’єднань, який базується на інтеграції методик Hot Spot Stress та Effective Notch Stress із урахуванням особливостей зон концентрації напружень. Це дозволяє підвищити точність прогнозування довговічності конструкцій. Проведено аналіз отриманих результатів, що підтвердило ефективність запропонованої методики. Експериментальні дослідження виявили залежність рівня напружень у зварних швах від їхніх геометричних характеристик. Це дозволило уточнити критерії оцінки міцності з’єднань із використанням модифікованого підходу Hot Spot Stress та Effective Notch Stress. Зважаючи на те, що стандартні методи вибору параметрів для розрахунку напружень у зварних з’єднаннях часто виявляються недостатньо ефективними для різних типів навантажень, виникла необхідність розробки комбінованого підходу, який поєднує обидва методи й адаптує обчислення до особливостей сингулярних концентраторів напружень. Таким чином, проведене дослідження має наукову новизну та практичну значущість. Його результати можуть бути використані в машинобудуванні для вдосконалення технологічних процесів створення зварних конструкцій, підвищення їхньої надійності та довговічності. Запропоновані методики дозволяють точніше оцінювати рівень еквівалентних напружень у критичних зонах зварних з’єднань та прогнозувати їхню довговічність, враховуючи реальні умови експлуатації обладнання.